基于無人機傾斜攝影技術的三維建模

實景三維重建

近年來，隨著我國城市建設的快速發展，城鎮化進程口益加快，各個行業都在積 響應數字化、智慧化的號召，對城市和地表空間基礎信息的需求與口俱增，需要更加完整、真實以及高精度的空間信息數據來輔助完成各項工作，三維實景模型作為三維空間信息數據在諸多領域中都提供了重要作用。相對于二維數據，三維模型可以真實地還原目標物全貌，全面地體現客觀實際，實現空間數據的直觀化與可視化。因此，對三維重建技術進行深入研究具有重要的理論與現實意義。目前三維重建領域的關鍵問題是解決三維空間數據高需求與低效率之間的矛盾，近年來，基于無人機傾斜攝影技術、地面近景攝影測量、地面激光掃描以及機載LiDAR等新興建模技術不斷涌現，實景三維重建技術在越來越多的領域得到應用。

無人機傾斜攝影技術是由傳統航空攝影發展而來的，與傳統航空攝影技術相比，該技術能夠較為全面、清晰且高精度地感知目標物的復雜場景，其獲得的數據成果能更加真實客觀地反映目標物的實際情況，還可獲取目標物的jue對位置、高度等屬性信息，保證目標物成果的真實性及精度的可靠性。同時相較于傳統人工建模手段該技術的建模效率得到很大提高，一般而言，一個中小城市采用傳統人工建模的方式進行模型構建需要一到兩年的時間才能完成，而采用無人機傾斜攝影技術進行模型構建則只需要三到五個月的時間，大大縮減了數據采集及模型生產的時間周期和經濟成本。該技術可以快速高效地獲取目標物的影像數據，實現真實完整的三維實景重建。

無人機傾斜攝影技術

傾斜攝影測量技術作為一門革新性的測繪技術，近年來在無人機技術的支撐下得到了飛速發展，尤其在全面快速地構建三維實景模型方面，具有重要的實踐應用價值。 無人機與傾斜攝影技術相結合進行無人機傾斜攝影測量是當前測繪行業的研究熱點。傳統的航空攝影是在飛行平臺上搭載一臺傳感器從垂直方向進行拍攝，只能獲取目標物的頂部信息數據，無法全面獲取目標物的側面信息及紋理，具有一定的局限性；而無人機傾斜攝影技術是在無人機平臺上搭載多臺傳感器，從5個不同的角度同時進行拍攝完成數據采集。傾斜攝影技術從多個角度觀察目標物，能更加真實直觀地反映目標物的實際情況，同時側視影像能較好地采集目標物的側面信息及紋理，彌補了傳統航空攝影的局限性。相較于傳統人工建模手段，基于無人機傾斜攝影的三維建模技術不僅有效提高了工作效率，還縮短了數據獲取的時間，降低了人力與物力成本。

基于無人機傾斜攝影三維建模的技術流程

無人機搭載傾斜相機獲取目標物的多視影像，聯合POS信息及像控點數據通過建模軟件進行數據處理實現三維實景模型的構建。在三維重建過程中，采集的傾斜影像的分辨率，POS數據的質量以及像控點的分布等因素對模型成果的精度有直接影響。隨著傾斜攝影技術的興起，對傾斜相機、機載RTK等都進行了深入研究，并獲得一定的成果。

隨著城市建設與測繪技術的發展，對三維模型的精度提出了更高的要求，目前市場上常用的實景建模平臺主要包括實景三維建模平臺、大勢智慧、大疆智圖、千尋云圖等，這些平臺在全自動化建模方面發展已較為成熟。實景三維建模平臺是蘇州市中飛有限公司旗下專注于真實世界的高精度采集、三維數字化重建和服務方面的軟硬件產品關鍵技術開發與應用，在城市高精度三維建模、應用和文化遺產數字化保護領域具有強大的技術優勢。